Плотность одного моля смеси СзН6 и H2 по водороду равна 15. Смесь газов в закрытом сосуде с катализатором Pt нагрели до 320°С. Определите константу равновесия реакции, если давление в этом сосуде упало на 18%. A) 0,86 В) 2,88 C)1,15 D) 2,14

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано: плотность одного моля смеси СзН6 и H2 по водороду = 15, температура = 320°C, изменение давления = 18%

Для начала определим мольную массу смеси СзН6 и H2:
Массовая доля СзН6 = (2 12) / (2 12 + 6) = 24 / 30 = 0,8
Массовая доля H2 = (2 1) / (2 1) = 2 / 2 = 0,2

Мольная масса смеси = 12 + 0,8 * 1 = 22 г/моль

Теперь определим количество вещества, которое уменьшилось в результате реакции:
Δn = (ΔV P) / (R T) (формула нержавеющейся теоремы)

где ΔV - изменение объема, P - давление, R = 0,082 - универсальная газовая постоянная, T - температура в К.

Δn = (0,18 P) / (0,082 (320 + 273)) = 0,001899 моль

Так как коэффициенты реакции для СзН6 и H2 равны, то:
СзH6 = H2
Δn(H2) = Δn(СзН6) = 0,00095 моль

Теперь найдем исходное количество вещества:
n0(H2) = n(H2) - Δn(H2) = 0,001899 - 0,00095 = 0,000949 моль

n0(СзН6) = n(СзН6) - Δn(СзН6) = 0,001899 - 0,00095 = 0,000949 моль

Теперь определим частное давлений:
Kp = (P(H2) ^ 2) / (P(СзH6)) = ((0,000949 / (V - ΔV) ^ 2) / (0,000949 / (V - ΔV))) = (0,000949 ^ 2) / 0,000949 = 0,949

Kp ≈ 0,86 (ответ A)